木星的大紅斑（GRS）是太陽系中最為著名的氣象現象之一，其壯觀的規模和持久的歷史吸引了無數天文學家和科學愛好者的目光。這個龐大的風暴系統已持續數百年，并且仍然活躍，但近年來的變化引起了新的關注。哈勃太空望遠鏡的最新觀測發現，大紅斑并不僅僅在縮小，還在經歷一種周期性的振蕩，每隔約90天就會被擠壓收縮。這一現象給天文學家帶來了新的謎題——為什么大紅斑會在形態上周期性變化？這種振蕩與木星的風場和大氣流動有何關聯？這些問題不僅關系到木星這一氣象奇觀的內部機制，也可能為我們提供更廣泛的行星氣象模型的啟示。大紅斑的擠壓現象，結合其逐漸縮小的趨勢，揭示出這一巨大風暴正在經歷復雜的動態變化，其未來走向仍然未定。

木星大紅斑位于木星南半球的一個巨大的反氣旋風暴，直徑約為12,000到14,000公里，足以容納兩個地球，甚至在歷史上曾達到更大的尺寸。大紅斑的風速非常高，尤其是在風暴的邊緣區域，風速可以達到每小時400公里，這是地球上最強烈的颶風風速的兩倍以上。大紅斑是一個反氣旋風暴，這意味著其風流方向與地球上的颶風相反。在反氣旋的外圍，風速最大，而在風暴的中心區域，風速相對較低，顯示出較為穩定的氣流。大紅斑之所以呈現紅色，至今仍沒有完全確定的解釋。科學家推測，可能是由于木星大氣中的復雜化學反應導致，其中包括磷化合物或其他有機分子在木星上層大氣的極端環境下發生變化。太陽紫外線輻射可能也參與了這種變色過程。

近些年，天文學家通過哈勃太空望遠鏡的高分辨率觀測發現，大紅斑的風速并不是固定的，存在一定的波動。有研究表明，風速在近年有所加快，尤其是在大紅斑的邊緣區域，風速增加了大約8%，但在中心區域，這種變化不太顯著。這表明大紅斑內部的風速動態在不同區域表現出復雜的變化。

這些高速氣流是由于木星強烈的內部熱量、快速的自轉以及大氣中的復雜流體動力學相互作用所致，這些因素共同維持了這個巨大的風暴系統，并使其能持續數百年之久。

哈勃太空望遠鏡在2023年12月至2024年3月之間對木星的大紅斑進行了詳細觀測，發現這一巨大的反氣旋風暴每隔大約90天就會發生振蕩，似乎在不斷被擠壓和膨脹。然而，更令人驚訝的是，它不僅在縮小，還呈現出一種周期性變化：大紅斑沿著其半長軸方向時而膨脹、時而收縮。這種現象的發現，打破了人們對大紅斑只是在逐漸消失的傳統認知。

美國宇航局戈達德航天飛行中心的天文學家艾米·西蒙領導了這一觀測工作。她指出，這種形態上的變化伴隨著大紅斑旋轉速度的波動，也就是說，當風暴加速時，它的尺寸會收縮，而減速時，它的尺寸又會膨脹。這種周期性的擠壓現象尚無明確的流體動力學解釋，但它可能與木星大氣的復雜流動模式有關。

大紅斑位于木星赤道以南22度，周圍被兩條強大的急流包圍。這些急流的速度高達每小時428公里（266英里），阻止了大紅斑向其他緯度漂移，但它仍然相對于木星大氣的其余部分向西漂移。天文學家發現，大紅斑的這種西向漂移速度也呈現出類似90天的周期性波動。當漂移加速時，大紅斑的形狀會變得更為扁平，而當漂移減速時，風暴會重新膨脹。這種現象類似于三明治的餡料擠壓效果——當受到兩側壓力時，餡料被迫向外擴展。

加州大學伯克利分校的邁克·黃解釋說，漂移和形狀變化之間的關系可能意味著，大紅斑的振蕩不僅僅是局部風暴的結果，而是木星整體大氣流動與風場相互作用的表現。大紅斑的這種擠壓現象在哈勃望遠鏡的觀測中十分清晰，而未來有望通過詹姆斯·韋伯太空望遠鏡的中紅外觀測，進一步揭示風暴內部的動態變化。

有趣的是，除了哈勃望遠鏡的精確觀測，頂尖的業余天文學家也為大紅斑的研究做出了貢獻。天文攝影師達米安·皮奇等人定期對木星進行高分辨率成像，盡管他們的設備無法捕捉到大紅斑振蕩的細微變化，但他們的數據為哈勃和其他專業望遠鏡的觀測提供了重要的補充。西蒙團隊認為，隨著這一振蕩現象的發現，業余天文學家有機會通過調整他們的觀測方法，幫助捕捉到更多細節。

大紅斑自被發現以來，已經明顯縮小，最新的振蕩現象又為這一風暴的未來增添了更多不確定性。西蒙推測，隨著大紅斑繼續縮小，它可能會逐漸適應木星緯度帶的風場，最終固定在一個較小的尺寸上。不過，木星風暴的復雜性遠超出我們的預測，要想了解大紅斑的最終命運，還需要更多的長期觀測和數據分析。

這項關于大紅斑振蕩的新發現于2024年10月9日發表在《行星科學雜志》上。未來，天文學家將繼續利用先進的太空望遠鏡，深入研究這一氣象奇觀的動態變化，并探索其中隱藏的物理機制。大紅斑的命運如何，依舊是一個充滿懸念的謎題。